(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211183436.X (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 国网上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东 新区自由贸易试 验区源深路1 122号 (72)发明人 刘恋　吴丹　潘爱强　黄兴德　 钱峰　杜凤青　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 赵志远 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种含可再生能源的农村综合能源优化调 度方法 (57)摘要 本发明涉及一种含可再生能源的农村综合 能源优化调度方法， 该方法包 括： 步骤S1、 构建含 可再生能源的农村综合能源系统设备模型； 其 中， 所述可再生能源包括风能、 光能以及生物质 能； 步骤S2、 确定不同农村典型用能模式下的负 荷侧用能， 构建价格响应机制， 在需求侧电价响 应调节柔性负荷； 步骤S3、 以用能成本最低为目 标函数， 构建含 可再生能源的农村综合能源系统 优化调度模 型， 基于功率供求平衡和设备出力约 束， 对农村综合能源进行日前优化调度求解。 与 现有技术相比， 本发明利用生物质能作为农村地 区产能资源， 有利于解决农村地区废弃生物质能 资源总量大但利用率普遍较低的问题， 以及过剩 的废弃生物质能直接焚烧对环境造成严重污染 的问题以及安全问题。 权利要求书4页 说明书9页 附图3页 CN 115456294 A 2022.12.09 CN 115456294 A 1.一种含可再生能源的农村综合能源优化调度方法， 其特征在于， 该方法包括以下步 骤： 步骤S1、 构建含可再生能源的农村综合能源系统设备模型； 其中， 所述可再生能源包括 风能、 光能以及生物质能； 步骤S2、 确定不同农村典型用能模式下的负荷侧用能， 构建价格响应机制， 在需求侧电 价响应调节柔 性负荷； 步骤S3、 以用能成本最低为目标函数， 构建含可再生能源的农村综合能源系统优化调 度模型， 基于功率供求平衡和设备 出力约束， 对农村综合能源进行日前优化调度求 解。 2.根据权利要求1所述的一种含可再生能源的农村综合能源优化调度方法， 其特征在 于， 所述步骤S1中的含可再生能源的农村综合能源系统设备模型包括出力模型和储能模 型； 所述出力模型包括 风光出力模型、 空气源热泵模型、 沼气锅炉模型和电制冷模型。 3.根据权利要求2所述的一种含可再生能源的农村综合能源优化调度方法， 其特征在 于， 所述风光出力模型 具体为： 通过风机设备和太阳能板利用风光资源产电， 采用蒙特卡洛模拟方法进行风光模型出 力估计， 预测出农村地区典型日的日前风 光最大出力上限， 用于后续的风 光设备优化约束。 4.根据权利要求2所述的一种含可再生能源的农村综合能源优化调度方法， 其特征在 于， 所述空气源热泵模型的数 学表达式为： 式中， 分别为空气源热泵在 t时间段内的产热功率和用电功率， ηair为设备换热 系数； 所述电制冷模型的数 学表达式为： 式中， 分别为电制冷在t时间段内的制冷功率和用电功率； ηec为设备制冷转换效 率。 5.根据权利要求2所述的一种含可再生能源的农村综合能源优化调度方法， 其特征在 于， 所述沼气锅炉模型的数 学表达式为： 式中， 分别为t时刻、 t ‑1时刻的沼气体积； 是在t时刻产生沼气的体积； 是在t时消耗沼气的体积； 为沼气在t时产出的热 能功率； Cb为沼气热值； ηb是沼气能 源利用率。 6.根据权利要求2所述的一种含可再生能源的农村综合能源优化调度方法， 其特征在 于， 所述储能模型包括蓄电池组模型和储热器模型， 对应的数 学表达式分别为： 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115456294 A 2式中， 与 分别表示对应时间段内蓄电池组和储热器的储电量、 储 热量； βBat、 βHot分别表示蓄电池 组和储热器的存储自损失系数； 和 分别 表示蓄电池组和储热器的充电、 放电状态， 取值为0和1； 和 表示蓄电池 组和储热器的充电、 放电效率； 表示蓄电池组在t时间段的充电、 放电功率； 表示储热器在t时间段的储热、 放热功率。 7.根据权利要求2所述的一种含可再生能源的农村综合能源优化调度方法， 其特征在 于， 所述步骤S2中的负荷侧用能包括农村用电负荷、 农村热负荷以及农村冷负荷； 其中， 所 述农村用电负荷对应于风光出力以及电网购电， 所述农村热负荷对应于沼 气锅炉出力以及 空气源热泵出力， 所述农村冷负荷对应于电制冷出力。 8.根据权利要求2所述的一种含可再生能源的农村综合能源优化调度方法， 其特征在 于， 所述步骤S3中的含可 再生能源的农村综合能源系统优化模型 具体为： 1)目标函数： 式中， F为日前调度模型的用能成本； 分别为风电机 组、 光伏机组、 沼气锅炉、 空气源热泵、 制冷设备、 储能设备在t时的成本； 为购电费用； 2)约束条件， 包括功率平衡约束、 购电约束、 空气热源约束、 电制冷约束、 蓄电池约束以 及储热器约束。 9.根据权利要求8所述的一种含可再生能源的农村综合能源优化调度方法， 其特征在 于， 所述功率平衡约束具体为： 式中， Lt分别为风电出力功率、 光伏产电功率、 从电网购电功率、 电 制冷耗电功率、 电负荷量； 分别为热负荷量、 冷负荷量、 电制冷造冷 量； 所述购电约束具体为： 式中， 为从电网购电功率的上限； 沼气池约束： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115456294 A 3